《最全镍钯金工艺资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最全镍钯金工艺资料（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Nikko Shoji Co.,Ltd.,1,化學鎳鈀金製程 - ENEPIG -,JX金屬商事株式會社,Nikko Shoji Co.,Ltd.,2,清潔,活化,化學鎳,化學鈀,化學金,酸性 KG-511 KG-512 鹼性 KG-510,鹽酸 KG-522 低比例鹽酸 KG-529 硫酸 KG-527,中磷 KG-530 KG-531 無鉛 KG-537 中高磷 KG-535 KG-536 -539,還原鈀 KG-1100,浸金 無氰化物 CF-500SS 氰化物 KG-2100 KG-545Y KG-545,厚金 還原型 CF-600 置換型 KG-555,KG 製程,Nikko Sho
2、ji Co.,Ltd.,3,問題與建議,日曠的化學鎳鈀金製程是上錫與打線的最佳選擇,化學鎳金的問題點 鎳面氧化腐蝕與黑墊造成的上錫性不佳. 使用無鉛錫球造成的上錫性不佳. 高密度印刷電路板需要防止熱擴散阻層 厚化金的高成本 (0.5m),建議使用化學鎳鈀金 抗氧化的特性 良好的錫面結合力 良好的抗腐蝕性 熱處理的特性 擴散阻層 良好的打線能力 薄金層（0.1m） 低成本,Nikko Shoji Co.,Ltd.,4,打線的評估狀態,設備 ： TPT HB16 （Techno Alpha Co.,Ltd.） 溫度 ： 150 線直徑 ： 25,【老化狀況】 溫度 ： 175 時間 ： 2,Nik
3、ko Shoji Co.,Ltd.,5,5,推錫球與剪力測試狀況,回流焊設備與狀況,評估設備與狀況,回流焊 .RF-330 (Japan Pulse Laboratories) 回流環境 空氣 錫球 Sn-3.0Ag-0.5Cu 助焊劑 30% Rosin (R type) 錫球尺寸.0.4mm,設備.Dage series 4000 BGA 區0.4mm 探針0.5mm 測試速度.300m/s 加熱.300,推錫球 (Heat bump pull),錫球剪力(Ball shear),設備.Dage series 4000 BGA 區.0.4mm 測試速度380m/s 高度 50m 下降速度3
4、00m/s,分散值 （mm）（D+Dy）/2,錫球分散性,Nikko Shoji Co.,Ltd.,6,打線特性,化學鎳金製程 老化後會發生E-模式的斷裂 (金層 : 0.25m) 鎳鈀金製程 在薄金層有良好的打線結合力 (金層 : 0.05m),A,C,B,D,E,Pull 2nd side,斷裂模式 A : 載板/金球 NG B : 金球/打線 OK C :金 線斷裂 OK D : 打線/載板 (線殘留) OK E : 打線/載板 (無殘留) NG,E 模式斷裂發生,Ni：KG-535,Ni：KG-535,Nikko Shoji Co.,Ltd.,7,在老化後化學鎳鈀金可以得到較佳的錫球推
5、力,比化學鎳鈀金低,上錫性（HBP、Spread）,良好的錫球分散性 (1.2mm over) 在化學鎳鈀金與化學鎳金並無顯著的不同,Ni：KG-535,Ni：KG-535,Nikko Shoji Co.,Ltd.,8,上錫性 (Shear),A: Solder 100%,B: Ni surface 50% under,C: Ni surface 50% over,D: Ni surface 100%,OK,NG,B 模式發生,化學鎳金製程 老化後會發生 B 模式 鎳鈀金製程 良好的剪力模式 (全為 A 模式) 剪力無顯著差異,Ni：KG-535,Ni：KG-535,Nikko Shoji C
6、o.,Ltd.,9,鎳鈀金,鎳金,在鎳鈀金製程中鎳面無針孔腐蝕發生,剝金後的SEM圖像,Nikko Shoji Co.,Ltd.,10,Fig: 金面 Fig2 :晶界腐蝕 Fig3: 腐蝕的切片,化金時部分抗腐蝕性差的鎳面被腐蝕 (提供高濃度的鎳離子),晶界的腐蝕發生是由於過多易腐蝕的鎳產生,鎳面的腐蝕是由於金水置換反應的攻擊,在上錫之後, 由於易腐蝕氣泡會發生在鎳層與錫之間,造成上錫不良,由於腐蝕鎳面造成的上錫不良,Nikko Shoji Co.,Ltd.,11,上錫信賴度的改善,鎳金,鎳鈀金,（Cu,Ni)6Sn5,Ni-P-Sn,Ni3P-Ni,Ni-P,Void,在化學鎳鈀金並不會有
7、孔隙產生 化學鎳鈀金的IMC (Sn-Ni-P 層) 比化學鎳金薄 是上錫性較佳的主因,化學鎳鈀金製程可以得到較佳的上錫信賴姓,Nikko Shoji Co.,Ltd.,12,化學鎳金製程,化學鎳鈀金製程,在化金後可觀察到富磷層,在化金後無富磷層產生,上錫信賴性改善,化學鍍後原子放射光譜圖,形成富磷層,Nikko Shoji Co.,Ltd.,13,鎳金,鎳鈀金,Reflow ,Reflow 5,Reflow 5,Reflow ,鎳金製程在5分鐘後即可觀察到熱擴散的現象,藉由熱擴散可產生 IMC 層,經過5次回流焊熱擴散後在表面可以觀察 到鎳原子,老化後原子放射光譜圖,經過5次回流焊熱擴散後在
8、表面沒有觀察到 鎳原子, 因為中間的鈀層可防止熱擴散,鎳金製程（Reflow 5）,鎳鈀金製程 （Reflow 5）,熱擴散阻擋層的需求,Nikko Shoji Co.,Ltd.,15,二氧化硫 氣體測試 溫度 ：42 相對溼度：85RH% 含量 ：10ppm 時間 ：48 設備 ：GH-180HT （YAMAZAKI SEIKI）,環境 評估 溫度相對溼度：55-95RH%（12） 25-95RH%（12） 次數 ：6 次 設備 ：LH33-12M （NAGANO science）,Pd:0.05 Au：0.05,Pd:0.1 Au：0.1,兩者皆未產生腐蝕現象 良好的外觀,Pd:0.05
9、Au：0.05,Pd:0.1 Au：0.1,二氧化硫測試 /環境評估,兩者皆未產生異色 良好的外觀,Nikko Shoji Co.,Ltd.,16,鎳鈀金,鎳金,48hr,72hr,72小時後切片,腐蝕到達銅層,只有鎳層腐蝕,二氧化硫測試 /環境評估,化學鎳鈀金的沉積有高的抗腐蝕性, 一般化學鎳金反應鎳面會有針孔的缺點 一般化學鎳金反應腐蝕會到達銅層 在銅層會有腐蝕出一個大洞 銅會藉由離子遷移穿越鎳層到達金層表面 金層表面的銅會有氧化與污染金面的問題 化學鎳鈀金與化學鎳金反應不同由於中間的鈀層阻隔使得腐蝕並不會到達銅層,Nikko Shoji Co.,Ltd.,17,0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 厚度 (um),建議厚度,緩衝區域,建議厚度,緩衝區域,0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 厚度 (um),建議厚度,緩衝區域,緩衝區域,建議厚度,鈀,金,打線,上錫,上錫,打線,鈀金層建議厚度,Nikko Shoji Co.,Ltd.,18,化學鎳鈀金製程特性,化學鎳金製程 較差上錫性 較差打線能力,在鎳金層中間形成鈀層,鈀層變成阻擋層顯示出以下的影響 1、在鎳層不會有腐蝕的現象 2、鎳層空氣不會發生 3、部會生成富磷層 4、IMC 層較化學鎳金薄 5、鎳的熱擴散層不會發生在金層表面,化學鎳鈀金製程 改善上錫能力 改善打線能力,
